基于DSCADA和μPMU数据融合的配电网运行拓扑辨识

在配电网安装了配电网数据采集及监视控制系统（distribution network supervisory control and data acquisition, DSCADA）和部分节点安装少量微型同步相量测量装置（micro-synchronous phasor measurement unit, μPMU）情形下,提出了一种基于DSCADA和μPMU遥测数据融合的配电网运行拓扑辨识方法。首先,基于μPMU节点电压相位量测构建配电网拓扑变化时刻辨识模型,确定拓扑变化的时刻;然后,基于拓扑变化前后的节点电压变化,借助DSCADA和μPMU的遥测数据构建可能拓扑判据,缩小重构后可能拓扑的范围;最后,使用加权最小二乘法将DSCADA和μPMU遥测数据进行融合,估计出可能拓扑下的节点电压相位,并利用构建的拓扑相似度辨识模型辨识出实际拓扑。算例中考虑μPMU和DSCADA不同量测误差组合,对该算法辨识的准确性进行验证。     

基于多分支电流混合量测的配电网三相状态估计

同步相量测量应用于配电网高级应用中是近年来的研究热点。针对配电网同步相量与智能电表的混合量测问题,提出一种以支路电流为状态变量的配电网状态估计方法。该方法在含分布式光伏接入的配电网中,将微型同步相量测量单元(Micro-Synchronous Phasor Measurement Unit,μPMU)和智能电表量测数据进行等效变换,实现异构数据支路电流幅值量测误差最小。首先,基于混合量测系统,推导三相量测方程模型。然后,运用加权最小二乘法实现了三相支路电流的状态估计。所提方法适用于三相不平衡、多分支电流量测的配电网。最后,通过对含分布式光伏的IEEE 37节点系统进行仿真,验证了方法的有效性。     

基于μPMU电压相位数据的配电网拓扑辨识

为了满足配电网拓扑识别快速准确的要求,提出了一种基于微型同步相量量测装置（micro-synchronous phasor measurement unit,μPMU）的配电网拓扑识别方法。获取拓扑变化前后的电压相位构建拓扑变化辨识参数,辨识出系统拓扑变化时刻;提出基于相位差异度的拓扑识别算法,借助μPMU获取的数据及潮流计算,分析不同拓扑条件下电压相位与实际相位间的差异,选取差异度最小所对应的拓扑为实际拓扑,实现对配电网的拓扑识别。通过仿真算例验证所提方法的合理性,结果表明,拓扑变化时刻辨识判据正确可靠,所提拓扑识别算法的识别正确率高。     

基于定制遗传算法考虑配电网多种拓扑可观性的PMU优化配置

同步相量测量单元(PMU)可以为配电网提供相量数据以提高可观性。考虑因配电网节点数目多但投资成本少造成的PMU供需不平衡,提出了以固定PMU数目为约束条件的优化配置模型。目标函数在最大化可观性节点数目的前提下,最大化网络量测冗余度。模型中考虑了多种拓扑结构的影响,并通过引入零注入节点、节点注入功率和支路功率等量测数据提高可观性。提出了一种定制遗传算法来求解模型,通过定制交叉和变异操作,保证所有个体为可行解。最后,给出了基于最优方案的PMU配置顺序。通过对IEEE标准节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于AMI潮流匹配的中压配电网两阶段拓扑辨识

中压配电网拓扑结构变更频繁,基于遥信生成的网络拓扑具有较大的不确定性。为此,提出了一种基于高级量测体系AMI(advanced measurement infrastructure)潮流匹配的辐射状中压配电网两阶段拓扑辨识方法。首先,建立了中压配电网拓扑辨识的改进混合整数二次规划MIQP(mixed-integer quadratic programming)模型,进行初步拓扑辨识;其次,以MIQP结果作为初始拓扑进行局部邻域搜索,采用图的树生成算法生成一阶、二阶邻居生成树,以AMI注入功率量测为负荷依次进行潮流计算,选择电压估计值与量测值最匹配的生成树作为最终拓扑辨识结果;在局部邻域搜索过程中舍弃排名靠后的拓扑以降低潮流匹配计算量。通过33节点配电网算例验证了所提方法的有效性。     

基于非线性回归的含隐节点低压配电网参数和拓扑联合辨识

低压配电网参数和拓扑缺乏维护,精度较低,阻碍了在此基础上的各种高级应用的可靠实现.为此,提出了一种基于非线性回归的含隐节点低压配电网参数和拓扑联合辨识方法.首先,分析了现有基于线性电压回归的参数和拓扑辨识方法的不足.其次,基于线路的非线性电压降方程推导出任意两节点串、并联关系的判据,建立了基于节点多时段有功、无功负荷和电压幅值量测的非线性参数估计模型,提出了自下而上的参数估计和拓扑重建算法.最后,采用实际数据和低压配电网算例验证了所提方法的有效性.     

基于互信息贝叶斯网络的配电网拓扑鲁棒辨识算法

基于微型同步相量测量装置(μPMU),提出一种配电网拓扑识别新算法,通过贝叶斯网络(BN)拟合配电网拓扑、光伏、负荷及μPMU测量电压的非线性关系,引入最大互信息网格划分量度连续型节点区间,解决了BN处理连续型数据时需人为指定区间数目、难以适应较多连续型变量的问题.基于拉丁超立方抽样生成光、荷数据,保证了场景在样本空间...     

基于加权平均插值和容积卡尔曼滤波的配电网预测辅助状态估计

微型同步相量测量单元(micro synchronous phasor measurement unit,μPMU)与远程终端(remote terminal unit,RTU)为配电网提供了高精度量测数据.针对μPMU和RTU混合数据,文章采用数据填补和容积卡尔曼滤波技术,提出了配电网混合量测的预测辅助状态估计(fo...     

基于支路有功功率的配电网拓扑辨识方法

针对配电网量测冗余度低且开关变化频繁、识别出正确的拓扑结构存在困难的现状,文中提出一种基于支路有功功率的配电网拓扑结构识别方法。该方法基于支路有功功率残值的大小选择可能断开的支路,得到若干种可能拓扑结构;采用相同量测值,在每个可能拓扑结构下分别进行状态估计并计算匹配目标函数值,从可能拓扑结构集中找到可能性最高的拓扑结构作为可信拓扑结构,降低配电网拓扑结构分析的解空间;并引入快速潮流直流法进行状态估计,提高了算法的计算效率,从而把此类配电网拓扑检错问题转换为以量测值匹配度高为目的的配电网重构问题。算例表明,该方法合理有效,快速简便,且在带有较大量测误差的情况下也有很好的适应性。     

基于配网拓扑矩阵的供电可靠性评估

传统的配电网供电可靠性算法集中于对系统与负荷整体可靠性的评估,并没有深入研究网架结构对负荷点可靠性的影响。从负荷点主供电路径环节、上下游设备故障影响和负荷点与多电源点的联络情况3方面出发,提出了一种基于配电网拓扑矩阵的供电可靠性评估方法。该方法利用配电网拓扑矩阵,形成了可以量化分析这3个方面对供电可靠性影响的关联关系矩阵,可以快速计算"环节、联络、相互影响"3方面对停电时间的影响,进而准确判定配电网网架结构对供电可靠性产生较大影响的薄弱环节。分析结果可为配电网的可靠性规划提供理论支撑。     

考虑多种运行状态的台区拓扑辨识

由于供电可靠性的要求提高以及电力用户的增加,导致配电网的规模和复杂程度不断加大,增大了配电网拓扑的难度与时间。因此,为了加快拓扑的速度,提出一种改进矩阵算法,将拓扑分为全局拓扑、局部拓扑,并对两种拓扑分别进行改进。针对全局拓扑,对邻接矩阵使用节点消去法,对连通矩阵使用行扫描法,对关联矩阵使用两次节点消去法,形成局部拓扑关联矩阵;全局拓扑后,针对变位断路器,进行局部拓扑。首先,根据遥信变化,获知网络中哪些断路器发生变位;再根据局部拓扑关联矩阵,得到变位断路器与局部网络节点的连接情况;最后,根据这些信息对连通矩阵进行局部修改并进行矩阵的行扫描、母线分析和电气岛分析,就可以得到网络的局部拓扑,进而反映网络的全局拓扑。该方法的可靠性高,适用范围广,并且可以充分提高拓扑计算的效率。     

基于改进增广节点方程的柔性互联配电网统一潮流计算方法

未来柔性配电网中的直流环节可能以大量、分散的变流器形式与交流电网耦合,建立统一联立的计算模型对系统准确、高效求解将更具适用性.提出了一种基于改进增广节点方程的柔性配电网潮流分析建模方法.首先,建立了基于改进增广节点方程的交流和直流电网的网络模型,以及各类型节点的潮流约束.然后,考虑了作为耦合环节的换流器及智能软开关等包...     

考虑风力发电随机性的配电网重构

针对含风力发电的配电网系统建立风力发电机和负荷随机模型.采用提出的粒子群引导的最小生成树算法对配电网进行重构,引入随机潮流分析风力发电机随机出力对配电网的影响,并以有功损耗期望值和静态不安全概率评价重构方案的优劣,获得合理的重构方案.该重构算法综合了粒子群优化算法和最小生成树算法的优点,避开了粒子群优化算法在优化过程中产生的大量无效解,引导生成树向目标函数最优方向发展.算例仿真结果表明,文中采用的方法不仅可以降低系统有功损耗,而且有效地解决了风力发电随机性对系统稳定性的影响.     

计及供电可靠性的配电网节点电价计算方法

节点电价提供的价格信号能够有效引导电网建设和用户的消费行为。文中基于长期增量成本法,提出了计及供电可靠性的配电网节点电价计算方法。该方法综合考虑了用户对供电可靠性的要求以及负荷增长对区域供电可靠性的影响两个方面。根据用户的不同需求进行差别定价,并对区域不同可靠性水平的电价进行加权平均,得到一个差别定价与区域平均电价相结合的配电网节点电价定价体系。RBTS-BUS 6系统算例分析表明,该方法既保证了用户特殊需求,提供的电价信息也有利于电网建设运行维护方案的制订,且更具操作性。     

网络拓扑结构变化时配电网节点阻抗矩阵方程的统一算法

利用支路追加法生成节点阻抗矩阵的原理,根据配电网为少环状或弱环状的结构特点,归纳出单独形成配电网节点阻抗矩阵和计及配电网网络拓扑结构变化时配电网节点阻抗矩阵的统一算法。省去了节点编号优化、三角分解和连续回代等复数运算,具有计算速度快,物理概念清晰,易于编程实现等特点。     

基于最小生成树的电力通信系统时钟同步网规划算法

电力通信网要求具有高稳定度、高精度、安全可靠的网络时钟同步环境。通过对电力系统时钟同步网规划问题的研究,提出了一种基于最小生成树的电力系统时钟同步网的规划算法,该算法针对单一时钟源网络,在传输级数最少的基础上以传输距离最短为目标,并借助最小生成树理论和层内优化思想实现两阶段优化以确定最佳路径,该算法速度快,效率高,适合大规模时钟同步网的规划求解。     

基于FTU的配电网故障判断双亲节点矩阵拓扑识别法

为解决多电源供电情况下T型馈线故障判断出现盲区的问题,采用拓扑识别将配电网结构的双亲节点矩阵分离为常规馈线双亲节点矩阵和T型馈线双亲节点矩阵,分别判断常规馈线上的故障和T型馈线上的故障。此方法无需进行复杂的矩阵计算和规格化处理,可以直观地定位T型馈线区域的故障。通过实际配电网多点电源多点故障下的算例计算验证了此算法的正确性。